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1、 细胞分化这些细胞在形态、结构和功能上的差异?起源相同吗?上皮细胞软骨细胞神经细胞骨骼肌细胞叶肉细胞表皮细胞储藏细胞2.骨髓与血细胞的形成有什么关系?问题探讨 在人体内,红细胞的寿命为120 d左右,白细胞的寿命为57 d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化,不断产生不同种类的血细胞。有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化红细胞红细胞血小板血小板白细胞白细胞骨髓中的骨髓中
2、的造血干细胞造血干细胞1.定义:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(教材P119)分化的结果一.细胞分化的概念受精卵多个细胞神经细胞骨细胞小肠上皮细胞肌细胞红细胞细胞分裂细胞分化一、细胞分化2、细胞分裂和分化普遍存在于多细胞生物体内分生组织叶肉细胞表皮细胞贮藏细胞细胞分裂细胞分化一、细胞分化2、细胞分裂和分化普遍存在于多细胞生物体内受精卵(2)细胞分化的时期表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞,以补充死亡脱落的角质层细胞(比如脱皮、头皮屑)人体内红细胞的寿命为120d左右,白细胞的寿命为57d,血小板寿命约714d。这些血细胞都是失去
3、分裂能力的细胞。分生区细胞不断分裂分化形成伸长区、根冠细胞。思考:细胞分化只发生在胚胎时期,还是发生在生物体生命的整个过程中呢?例1例2例31、细胞分化时期:细胞分化发生在生物体的整个生命过程中细胞分化发生在整个生命进程中。动物胚胎时期达到最大限度。离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞已经分化的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡,都不能恢复到原来胚胎细胞形态和结构在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础分化后的细胞核内遗传物质不发生改变(3)细胞分化的特点(P119)3、思考:细胞分化具有哪些特点呢?例1例2例3例4例5遗传物质不变性普遍性不可逆性稳定性持久性阅读表
4、中实例:(+代表存在,-代表不存在)1.不同的细胞的(核遗传物质)种类和数量有差异吗?蛋白质的种类和数量有差异吗?基因没有差异。蛋白质的种类和数量都有差异。2.细胞分化的实质是什么?细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。细胞类型细胞中基因细胞中蛋白质肌动蛋白基因血红蛋白基因肌动蛋白血红蛋白肌细胞+-红细胞+-+血红蛋白基因开启肌动蛋白基因关闭红细胞合成血红蛋白(不合成肌动蛋白)血红蛋白基因关闭肌动蛋白基因开启肌细胞合成肌动蛋白(不合成血红蛋白)尝试解释这些现象ABCDEA B C D E基因A B C D EA B C D EA B C D
5、EA B C D E管家基因:是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因,其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因-C4、细胞分化的实质ABCDEA B C D E基因A B C D EA B C D EA B C D EA B C D E奢侈基因:组织特异性基因,是指不同类型细胞中特异性表达的基因,奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。细胞分化是奢侈基因的选择性表达。如胰岛素基因、血红蛋白基因-A(5)细胞分化的意义受精卵受精卵分裂分裂细胞细胞分化分化系系统统人人体体骨细胞骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经神经细胞细胞上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织
6、神经组织结缔组织结缔组织器器官官早期胚胎细胞早期胚胎细胞 细胞分化是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。5、意义:细胞分化使多细胞生物体的细胞趋向专门化,利于提高各种生理功能的效率。比较细胞分裂细胞分化不同点细胞变化发生时间相同点联系增加数目从受精卵开始,有些细胞保持终生分裂能力,有些细胞发育到一定时期停止分裂增加种类发生在整个生命进程中遗传信息都不变先分裂,后分化,细胞分裂是分化的基础,共同完成生物个体发育过程比较细胞分裂与细胞分化1.下列关于细胞分化的叙述,正确的是()A.单细胞生物和多细胞生物均可发生细胞分化B.细胞分化仅仅引起细胞形态的改变C.细胞分化是细胞中的
7、基因选择性表达的结果D.只有在胚胎时期才会发生细胞分化C2.下列能说明某细胞已经发生分化的是()A.进行ATP的合成 B.进行蛋白质的合成C.存在血红蛋白 D.进行细胞呼吸C思考:已经高度分化的细胞,能否像早期胚胎细胞那样,分裂分化成一个完整的个体呢?二、细胞的全能性1958年,美国科学家斯图尔德(F.C.Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块,继而分化出根、茎和叶,移栽到花盆后,长成了一株新的植株。资料1 植物组织培养技术讨论1:从资料1中可以得出什么结论?已经分化的细胞在离体培养下能够形成
8、完整的植物体。韧皮部细胞韧皮部细胞细胞团细胞团根或芽根或芽幼苗幼苗胡萝卜植株胡萝卜植株讨论2:如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞,在适宜条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?能讨论3:该技术需要什么条件?无菌离体状态 营养和植物激素适宜的温度和PH值讨论4:该技术有哪些应用?组织培养进行快速繁殖拯救濒危物种与基因工程结合培育作物新类型讨论5:为什么分化后的植物细胞能发育成完整个体?体细胞中都含有该物种全套的遗传物质,都含有发育成完整个体所必需的全部基因。百合花杜鹃概念:是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。细胞内含有本生物物种_。原因:全套的
9、遗传信息愈伤组织胚状体 胡萝卜幼苗 胡萝卜二、细胞的全能性胡萝卜根韧胡萝卜根韧皮部的细胞皮部的细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体幼苗幼苗植物体植物体外植体外植体(离体细胞离体细胞)(细胞团块细胞团块)脱分化脱分化再分化再分化植物组织培养无机盐、糖类、植物激素无机盐、糖类、植物激素等等科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。资料2讨论:将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗?与资料1中的实验相比,你能从资料2中的实验得出什么结论?提示:将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体;与资料1中的实验相比,资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能
10、性。、核移植技术受精卵 胚胎细胞生殖细胞(配子细胞)体细胞受精卵生殖细胞动物细胞思考:1.具全能性的细胞有哪些?受精卵、早期胚胎细胞、植物细胞、动物细胞核2.全能性高低的比较?*分化程度越高,全能性越低,分裂能力越差。3.细胞的分化程度?3.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是()A.不分裂的细胞一定不具有全能性B.细胞全能性的表现需经历细胞分化过程C.动物细胞和植物细胞的全能性一样高D.只有体细胞才具有发育成完整有机体所必需的全部遗传物质B B动物和人体内仍保留着少数具有_的细胞,这些细胞叫做干细胞。分裂和分化能力1.干细胞的概念三、干细胞造血干细胞白细胞红细胞血小板2.干细胞的种类全能干细胞:多能干细胞:专能干细胞:可分化为各种细胞,构成各种组织和器官,最终发育成完整个体(胚胎干细胞)发育形成一种器官的多种组织,但不能发育成完整个体(造血干细胞)只能分化成某一类型的细胞(神经干细胞)干细胞干细胞分裂能力强,分化潜能也强全能胚胎干细胞多能骨髓造血干细胞专能骨髓干细胞红细胞4.所谓干细胞就是()A.仍保持全能性的细胞B.具有分裂和分化能力的细胞C.具有有丝分裂能力的细胞D.生物体中所有的细胞B B3、干细胞的应用前景骨髓移植的方法治疗白血病利用胚胎干细胞修复病人损伤组织肝细胞脂肪细胞神经细胞其他细胞